一、智能汽車是未來大勢所趨

汽車的發(fā)展歷經(jīng)百年，解決了人類需求的衣、食、住、行中行的問題。自工業(yè)革命以來，汽車的動力形式和能源類型也變革了很多次。目前全球汽車正在完成從傳統(tǒng)汽車到新能源智能汽車的演變過程，未來滲透率將會大幅提升，長期成長空間有望突破10萬億美元。

1.1.汽車迭代以提升效率為核心：

第一次工業(yè)革命（1769-1885年）代表汽車進入了蒸汽機車的時代。19世紀80年代煤炭伴隨其核心技術蒸汽機的推廣得到大規(guī)模應用，1769年，法國人N·J·居紐制造了用煤氣燃燒產(chǎn)生蒸汽驅動的三輪機車，這類車操作極其困難。以第二次科技革命（1886-1950年）為引導，德國工程師卡爾·本茨于1886年創(chuàng)造了世界上公認的第一輛現(xiàn)代汽車。第一代汽車的發(fā)展是伴隨內燃機核心技術的演變和推廣，形成了以發(fā)動機、底盤、變速箱三大件為主的汽車架構，相比蒸汽機車操作更簡單。內燃機與蒸汽機相比具有熱利用率高、動力更大、更加節(jié)省燃料的優(yōu)點。但與新能源技術相比，內燃機汽車的能量轉換效率仍太低，行駛過程中產(chǎn)出過多廢氣。新能源技術推動了汽車能源類型從石油向可再生能源發(fā)電、用電及儲存電能方面的技術突破與創(chuàng)新。隨著科學技術的不斷增長，以第三次科技革命（1950-2010）為引導、第四次科技革命（2010-2100）為助推，在核心驅動技術互聯(lián)網(wǎng)、智能技術等推動下，可再生能源在發(fā)電、用電及儲存電能方面形成技術的創(chuàng)新與突破?？稍偕茉淳哂锌裳h(huán)使用、清潔等特征，成為替代石油等傳統(tǒng)資源的新型能源，這一次以可再生能源為代表的能源革命影響將遠超前兩次能源革命，為人類生活帶來質的改變。

1.2.過往新能源汽車銷量靠政策補貼推動

回顧中國新能源汽車發(fā)展十余年載，主要靠政策補貼推動，發(fā)展歷史主要分為3個階段：

（1）第一階段：2009-2013年，行業(yè)處于萌芽期。此時以公共領域示范為主，各項政策工具逐漸豐富，技術和市場尚在培育，車型銷量增速緩慢；

（2）第二階段：成長期（2014-2018），國家重視度提升，財政補貼力度加大，鼓勵私人購買，電動車銷量快速增長；

（3）第三階段：調整期（2019-2020），財政補貼大幅退坡，由政策驅動往市場驅動過渡。

行業(yè)政策整體向更環(huán)保的新能源汽車傾斜。（1）據(jù)國家政策規(guī)定，2020年新車平均燃料消耗量乘用車降到5.0L/100km、節(jié)能型汽車燃料消耗量降到4.5L/100km以下；2025年，新車平均燃料消耗量乘用車降到 4.0L/100km（約95g/km）。（2）自2021年1月1日至2022年12月31日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。（3）補貼政策延長至2022年，以R≥400km 純電動乘用車為例，2020、2021、2022里程補貼標準別為2.25、1.8、1.26萬元。

新積分標準偏向低油耗與新能源汽車。2020年6月，工信部發(fā)布《關于修改〈乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法〉的決定》，變化主要為了提高汽車能效降低油耗、促進新能源汽車的快速發(fā)展。具體政策體現(xiàn)在兩點：1） 鼓勵發(fā)展低油耗車型，回歸節(jié)能減排實質；2）新能源積分標準趨嚴，單車積分下降，比例要求逐漸提升。

1.3.智能汽車是未來大勢所趨

堵車、交通事故頻發(fā)、多樣化出行方式選擇是當前影響消費者用車困擾及使用習慣的三大挑戰(zhàn)。智能汽車相比燃油車具有更加環(huán)保、更有效率、更加安全等特征。（1）燃油車在高車速、剎車、重新加速的情況下都會釋放更多的排放物，是造成環(huán)境污染的核心因素之一。智能汽車最佳的實現(xiàn)路徑是電氣化，包含了純電或燃料電池，而電動汽車雖然不是真正意義上的0排放，但實際排放量仍將大大降低，有效的減少了對環(huán)境的污染。（2）自動駕駛汽車能夠感知周圍汽車并與它們進行通信，隨意停車、任意變道等行為會成為過去，這使得交通秩序變得更加良好，低車速下的小型刮蹭、碰撞事故也將被避免，相應的車速會變得比現(xiàn)在更快，人們的出行效率會更高。（3）自動駕駛使出行更加安全。據(jù)統(tǒng)計，90%的道路交通事故是人為犯錯引起的，其中走神、疲勞、酒駕、超速占據(jù)了相當大的比重，全世界每年有130萬人因車禍喪生，僅中國就有6萬人以上，自動駕駛汽車將能消除一切人為犯錯因素所導致的事故，會使事故的發(fā)生率大大降低。

從消費者層面來看，隨著Z世代消費主力的到來，智能汽車的接受程度將會越來越高。Z世代指受到互聯(lián)網(wǎng)、即時通訊、短訊、MP3、智能手機和平板電腦等科技產(chǎn)物影響很大的一代人。未來隨著智能汽車的普及，Z世代將成為消費主力軍。據(jù)IBM調研顯示，75%的Z世代受訪者表示最常用的設備是智能手機。智能汽車作為繼手機之后的下一個移動終端，本身所具備的智能座艙、車載娛樂等功能將受到Z-世代消費者的歡迎。當前汽車消費者中的90后用戶已成為了當下車市的主力消費群體，據(jù)騰訊發(fā)布的《90后購車偏好調查》報告顯示，智能化程度已經(jīng)成為了購買與否的關鍵指標，有61%的90后認為高科技是購車的必要考慮因素。

伴隨著智能汽車技術達到集中爆發(fā)期，智能汽車將成為下一個產(chǎn)業(yè)革命的風口。在第四次工業(yè)革命推動下，產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)及新型能源模式。這些重大技術發(fā)展給汽車行業(yè)帶來了一系列的變革。汽車的功能定位將從單一的移動出行工具向融合娛樂、辦公、生活等多類屬性于一身的移動智能空間轉變。底層支撐從傳統(tǒng)汽車的以硬件為核心的轉變?yōu)橐訧CT基礎設施架構為主的智能移動終端。技術架構的變革對芯片的計算、通信能力以及軟件的代碼量和復雜程度提出了較高的要求，未來智能汽車將會向更高程度的電動化、網(wǎng)絡化、共享化、智能化方向發(fā)展。這些改變能夠有效改善居民的出行效率，改變居民的生活方式。未來5-10年，隨著新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等新興技術在汽車行業(yè)進入集中爆發(fā)期，智能汽車將成為下一個產(chǎn)業(yè)革命的風口。

未來汽車形態(tài)更加多樣化。各主機廠在展會發(fā)布會上對未來汽車形態(tài)有很多暢想，例如2018年日內瓦車展，奧迪與空客聯(lián)合推出飛行汽車概念；豐田展示E-palette多功能汽車，可變辦公室，甚至酒店。全自動駕駛下的多功能汽車、創(chuàng)新型的出行解決方案、飛行汽車、變形汽車，汽車形態(tài)在未來有很多種可能發(fā)生的變化。

二、推動智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵因素

2.1.戰(zhàn)略規(guī)劃不斷跟進

新能源汽車銷量規(guī)劃占比不斷提升。工信部于2019年底發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》征求意見稿，關注新能源汽車市場的開發(fā)，發(fā)展規(guī)劃期至2035年。從2021年起，空氣污染較嚴重的地區(qū)將實行政府車隊、公交車和出租車全面電動化。新規(guī)劃將新能源汽車2025年銷量占比目標上調至25%。2030年中國新能源汽車新車銷量占比預測提升至40%。2035年將實現(xiàn)以純電動汽車為主導、燃料電池車商業(yè)化的發(fā)展藍圖。2035年中國純電動汽車的新車銷量占比預測將上升至60%。

智能汽車戰(zhàn)略規(guī)劃出臺。2020年2月，政府出臺了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》：（1）要求2025年實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)?；a(chǎn)、實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用;（2）車用無線通信網(wǎng)絡（LTE-V2X等）需要實現(xiàn)區(qū)域覆蓋，新一代車用無線通信網(wǎng)絡（5G-V2X）在部分城市、高速公路逐步開展應用；（3）高精度時空基準服務網(wǎng)絡實現(xiàn)全覆蓋。展望 2035 到 2050 年，中國智能汽車體系將全面建成。產(chǎn)業(yè)方面，政策規(guī)劃要求增強智能汽車產(chǎn)業(yè)核心競爭力，推進車載高精度傳感器（雷達）、車規(guī)級芯片、智能操作系統(tǒng)、車載智能終端（車機）、車輛電子控制（控制、執(zhí)行）;構建先進完備的智能汽車基礎設施體系，包括車用無線通訊網(wǎng)（5G）、高精度車用時空基準（北斗）、地圖和云控平臺；此外，充電樁布局加深。數(shù)據(jù)顯示，截至11月18日，智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺已接入充電樁超過103萬個。

2.2.端管云一體化引爆智能汽車的成長空間

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，具備復雜環(huán)境感知、智能化決策、自動化控制功能，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術，使車輛與外部節(jié)點間實現(xiàn)信息共享與控制協(xié)同，實現(xiàn)“零傷亡、零擁堵”，達到安全、高效、節(jié)能行駛的下一代汽車。整體架構仍沿襲最早的“端-管-云”體系，端：從最初的車機擴展到了智能駕駛、智能座艙、智能電動三大終端；管：智能網(wǎng)聯(lián)；云：智能車云。智能汽車的智能化水平最終取決于端、管、云一體化的智能水平。

【端】

與傳統(tǒng)汽車相比較，新能源汽車有三大核心增量部件，分別是：“電池”總成；“電機”總成；高壓“電控”總成。現(xiàn)階段電機主要有直流、交流感應、永磁同步和開關磁阻四種，目前，永磁同步由于其較優(yōu)的性能，是主流的電機類型。新能源汽車電控系統(tǒng)是控制汽車驅動電機的裝置。新能源汽車的電氣系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化，從傳統(tǒng)汽車低功率低壓的輔助電氣裝置轉變?yōu)樾履茉雌嚨墓?jié)能環(huán)保、高效低噪的電氣傳動電氣裝置，已成為傳統(tǒng)汽車發(fā)動機與變速箱的替代，并直接決定了純電動汽車爬坡、加速與最高速度等主要性能指標。

目前制約智能汽車發(fā)展的因素之一是整車成本太高，未來電動車降本主要依賴于電池成本下降。當前，電機、電控技術已基本成熟。未來應當以突破電池技術為先，并在此基礎上提升消費者用戶體驗。據(jù)汽車之家統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，純電動汽車的三大件電池、電機和電控占整車成本約50%。隨著電機電控技術的成熟，成本占比已下降到7%，未來下降空間有限。而電池成本占比達到40%，且目前主流的鋰離子動力電池的動力性、耐久性和安全性還有提升空間，未來電動車降本主要依賴于電池成本下降。高能量密度電池能夠有效的降低電池成本，在高能量密度電池的技術研發(fā)上，高容量三元材料和人造石墨是主流正負極材料，未來高鎳材料將是主流方向。隨著高鎳電池占比提升，單位GWh電池所需電池組材料成本均有所下降，尤其對成本占比較高的硫酸鈷依賴程度會降低。材料價格回落和高鎳占比提升將推動電池成本下降。據(jù)主流車廠的研發(fā)進程顯示，預計到2025年左右，動力電池平均價格將下破100美元/kWh，純電動汽車的總擁有成本與傳統(tǒng)燃油車基本持平；2025年之后，產(chǎn)業(yè)界將圍繞動力電池成本繼續(xù)下探至60美元/kWh展開新一輪的技術對決，動力電池行業(yè)在此時會有大洗牌。

固態(tài)電池能夠有效提高動力電池的使用壽命，產(chǎn)業(yè)化時間大約在5-10年之后。低溫下，鋰離子動力電池的放電容量和功率大幅度降低，內阻急劇增加，使得電動汽車出現(xiàn)續(xù)駛里程縮短，動力不足和充電困難等問題。固態(tài)電解質比有機電解液具有更寬的電化學窗口，有利于進一步拓寬電池的電壓范圍，并且因為不存在濃差極化而可以工作在大電流條件，從而提升電池能量密度。此外，固態(tài)電解質還具有不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題、無需隔膜隔開正負極、阻止鋰枝晶的生長，從根本上避免了電池的短路現(xiàn)象，能夠應付更多的負極材料。固態(tài)電池是目前車用動力電池取得能量密度突破的重要方向。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)從根本上還是取決于材料工藝層面的突破，目前有關固態(tài)電池的專利遠超其他類型電池的綜合。據(jù)業(yè)界預測，高能量密度固態(tài)電池的應用將耗時5-10年的時間，真正大面積量產(chǎn)預計會在2025年之后。固態(tài)電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化提升電池壽命，加速新能源汽車滲透率提升。

智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈由傳感、決策及執(zhí)行三個層面組成，當前很多技術還處于攻關期。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的傳感系統(tǒng)包括雷達、攝像頭、V2X等；決策系統(tǒng)分為決策和控制兩個單元；執(zhí)行系統(tǒng)包括了電子穩(wěn)定系統(tǒng)、電動助力轉向和自動變速器等。中國在傳感層面的毫米波雷達、高端前置攝像頭等零件與國外差距較大，技術仍需時間突破，目前主要依靠國外廠商進口。主動控制類功能需要具備控制車輛的油門、制動、轉向系統(tǒng)的能力，對應的執(zhí)行結構必須從傳統(tǒng)的執(zhí)行結構轉變成線控系統(tǒng)，具體分別是線控油門、線控制動、線控轉向。目前線控油門已在乘用車上基本普及，國內外廠商正在線控制動和線控轉向方面加速布局。

汽車電子是安裝在汽車上所有電子設備和電子元器件的總稱，由半導體器件組成，用于感知、計算、執(zhí)行汽車的各個狀態(tài)和功能。智能網(wǎng)聯(lián)時代單車汽車電子成本占比持續(xù)提升。據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院數(shù)據(jù)顯示，從單車汽車電子價值量來看，乘用車汽車電子成本在2025年將達到60%。

【管】

車聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)的重要途徑。車聯(lián)網(wǎng)是以車內網(wǎng)、車載自組網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎，依據(jù)特定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸標準，通過車與一切事物（V2X，包括其他車、路、行人、及云端平臺等）之間的互聯(lián)互通，從而實現(xiàn)交通管理的智能化和車輛的智能化，并能為駕駛者提供動態(tài)信息服務的網(wǎng)絡。

中國將C-V2X技術視為車聯(lián)網(wǎng)的主要技術手段，離完全成熟尚待時日。V2X技術分為DSRC與C-V2X兩種技術。DSRC技術有完善的產(chǎn)業(yè)布局，受到美國、日本國家的廣泛認同；C-V2X處于快速發(fā)展階段，受中國、歐盟等國家的高度重視。DSRC技術經(jīng)過近20年的研發(fā)已經(jīng)較為成熟， 憑借其低延遲和高安全性的特點使得V2V系統(tǒng)的部署成為可能，然而其通信范圍受限、基礎設施依賴性強、缺乏技術演進路線等問題促使業(yè)界將目光投向了蜂窩技術的應用。而C-V2X技術目前尚處于起步階段，初始標準剛剛完成，還不能滿足嚴格的車輛通信安全要求，僅適用于非安全相關的應用。

未來5G技術將充分考慮車輛應用需求，有潛力提供高吞吐量、寬帶載波支撐、超低延遲和高可靠性的通信服務，從而真正滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心訴求，有助于攻克車聯(lián)網(wǎng)技術。5G能夠協(xié)助解決車輛感知、協(xié)同駕駛、遠程控制等問題，將是實現(xiàn)完全自動駕駛的關鍵通信技術。具體技術可以實現(xiàn)：1.超高速無線數(shù)據(jù)傳輸；2.更好的網(wǎng)絡覆蓋均勻性；3.使用多跳模式以拓寬覆蓋范圍，直接實現(xiàn) D2D 通信；4.具有高可靠性，可以通過增信刪余碼對正常的流量進行時分復用；5.毫秒級的端對端延遲；6.提供多條連接鏈路，滿足容錯性和移動性要求；7.實現(xiàn)穿透式增強現(xiàn)實。5G技術目前雖然已經(jīng)進入導入階段，但是距離車聯(lián)網(wǎng)應用還需要2-5年時間。

【云】

云計算技術為車輛信息流提供了靈活多變的計算資源，為高級自動駕駛做鋪墊，目前正處測試階段。通信與平臺技術的應用，極大提高了車輛對于交通與環(huán)境的感知范圍，也為基于云控平臺的汽車節(jié)能技術的研發(fā)提供了支撐條件?；谠瓶仄脚_的汽車節(jié)能駕駛框架，車輛通過車與云平臺的通信將其位置信息及運動信息發(fā)送至云端，云端控制器結合道路信息（如坡道、曲率等）以及交通信息（如交通流、交通信號燈等）對車輛速度和擋位等進行優(yōu)化，以提高車輛燃油經(jīng)濟性并提高交通效率。在云端控制器中，以車輛行駛路段的油耗為優(yōu)化目標，在車輛動力學約束、交通流速約束和交通信號約束下，對車輛檔位和速度軌跡進行優(yōu)化，云端計算機再去做加工學習，決策規(guī)劃的水平不斷提高。

三、智能汽車行業(yè)空間是智能手機的十倍

3.1.智能汽車是繼智能手機的下一個移動終端

智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為繼手機之后的一個超級智能終端。對比通信行業(yè)的發(fā)展歷程，以內燃機為代表的傳統(tǒng)汽車代表了“大哥大”時代，以電力新能源汽車為代表的新能源汽車代表了“功能機”時代，而以人工智能為代表的智能汽車代表了“智能機”時代。伴隨著每一次手機的更新迭代，移動手機滲透率從2001年的6.7%增長到2019年底的114.4%。

3.2.現(xiàn)階段智能汽車呈快速增長態(tài)勢

我國新能源汽車處于初期階段，智能網(wǎng)聯(lián)汽車投放力度加大。截止2019年底，全國新能源汽車保有量達381萬輛，占汽車總量的1.46%，滲透率為0.27%。其中，純電動汽車保有量310萬輛，占新能源汽車總量的81.19%。新能源汽車增量連續(xù)兩年超過100萬輛，呈快速增長趨勢。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車投放力度加大，L2自動駕駛技術已經(jīng)得到大規(guī)模的普及。據(jù)中國汽車工業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計，截至2019年12月中旬，已有64款L2級別自動駕駛產(chǎn)品投放市場，其中，2019年投放車型占比達到78%，同比增長74%。

3.3.未來智能汽車行業(yè)規(guī)模超10萬億美元

隨著各項技術的成熟，新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率將快速爆發(fā)。據(jù)Statista數(shù)據(jù)顯示，智能手機的迭代周期大約是2-3年，中國汽車的更換周期大約為6-8年。綜上所述，新能源電池成本和技術的突破點大約在2025年左右，屆時新能源電車成本會與燃油車持平，整車價格下降，續(xù)航也會有明顯的提升。2025年將會是新能源汽車的拐點，2019年新能源汽車的滲透率為0.27%，汽車的迭代周期為7年，中國新能源汽車預計會在2023-2025年期間完成1%的滲透率，年復增長率預計在24.2%-38.5%之間，預計銷量為372-583萬輛，行業(yè)規(guī)模達到1488-2332億美元（單車價值4萬美元）。伴隨著AI、云計算等智能汽車技術在未來5-10年逐漸成熟，屆時新能源汽車都將被智能化，滲透率加速上升，預計在2035-2041年之間完成10%的滲透率，年復增長率預計在15.5%-21.2%之間，對應銷量為1821-2153萬輛，行業(yè)規(guī)模達到6920-8181億美元（單車價值3.8萬美元）。之后便會進入智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈快速增長階段，預計會在2041-2049年之間滲透率突破40%，年復增長率預計在18.9%-26.0%之間，對應銷量為1.8-1.9億輛，行業(yè)規(guī)模達到6.3-6.7萬億美元（單車價值3.5萬美元）。長期來看，對標發(fā)達國家滲透率情況，中國智能汽車滲透率有望達到60%-80%，行業(yè)規(guī)模有望突破10萬億美元。

世界新能源汽車2020年滲透率預計為0.13%，預計會在2028-2030年期間完成1%的滲透率，年復增長率預計在22.8%-29.3%之間，預計銷量為1995-2788萬輛，行業(yè)規(guī)模達到7980-11152億美元（單車價值4萬美元）。預計在2040-2046年之間完成10%的滲透率，年復增長率預計在15.5%-21.5%之間，對應銷量為1.04-2.16億輛，行業(yè)規(guī)模達到4.0-8.2萬億美元（單車價值3.8萬美元）。之后便會進入爆發(fā)期階段，預計會在2046-2054年之間滲透率突破40%，年復增長率預計在18.9%-26.0%之間，對應銷量為8.8-14.8億輛，行業(yè)規(guī)模達到30.8-51.8萬億美元（單車價值3.5萬美元）。
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